Elektrospinning

Kollagen-Vlies für die regenerative Medizin

Kollagen ist einer der Grundbausteine unseres Körpers, die natürliche Umgebung insbesondere von Knochen- und Hautzellen. Mit einem Anteil von über 30 % am Gesamtgewicht aller Proteine ist Kollagen das am häufigsten vorkommende Eiweiß im menschlichen Körper.

Spinplant, ein junges Unternehmen aus Sachsen-Anhalt, definiert den Einsatz von natürlichem Kollagen neu: Dafür nutzt es bovines, d.h. aus Rinderhaut hergestelltes Kollagen. Dem Start-up ist es gelungen, mit Hilfe des Elektrospinnings Strukturen zu schaffen, die der natürlichen Umgebung der körpereigenen Zelle entsprechen. Hierbei wird das Kollagen als natürliches Protein erhalten und bleibt biologisch aktiv. Spinplants Vliese bilden dadurch eine natürliche Umgebung für die körpereigenen Zellen des Menschen.

Die Vliese sind als Plattformtechnologie vielfältig einsetzbar. „Unsere scaffolds werden in der regenerativen Medizin eingesetzt. Sie eignen sich für Zelltherapien, zum Einsatz als Knochenfüllmaterial, zum Knochenaufbau in der Dentalmedizin, als Gewebeersatz und zur Versorgung chronischer Wunden“, sagt Geschäftsführer Dr. Christian Herbst.

Kollagen bleibt nativ
Hergestellt wird das Vlies mit einem einzigartigen Elektrospinnverfahren in Kooperation mit dem Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik (IMWS). Es ermöglicht die Produktion besonders dünner Fäden im Nanobereich mit mikroporöser Struktur. Das Vlies besteht aus mehreren Schichten, durch die Zellen hindurchwachsen können. Die Zellen haben darüber hinaus die Möglichkeit, sich an den Nanofäden festzuhalten, um Klumpen bilden und sich teilen zu können. Die Kombination aus Nano- und Mikroporosität bildet den Unterschied zu herkömmlichen Produkten. Spinplant ist es zudem gelungen, trotz des aufwendigen Produktionsprozesses, den natürlichen Zustand des Kollagens zu erhalten. „Dadurch wird die Bioaktivität des Proteins erhalten und damit die Kommunikationsfähigkeit des Baustoffes Kollagen.“ So können, sagt Christian Herbst, die natürlichen Eigenschaften des Kollagens wirken. Zwei davon sind von großer Bedeutung: Zum einen ist es entzündungshemmend, was bereits in Tierversuchen nachgewiesen wurde. Zum anderen kann mit Hilfe des Kollagens die Biosynthese der umgebenden Zellen in Gang gesetzt werden. Herbst: „Wir haben beispielsweise unser Kollagen mit weiteren osteoinduktiven Zusatzstoffen versehen und im Tierversuch nachweisen können, dass wir so normale Stammzellen in Osteoblasten, also Knochenzellen, umwandeln können.“

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Hoffnung auf schnelle Zulassung in den USA und in Europa
Das Unternehmen verfolgt zwei Vermarktungsansätze. Die Firma plant einerseits, sich als Zulieferer für Kooperationspartner in den USA und Europa zu etablieren. Zum anderen wird Spinplant seine Endprodukte vermarkten: das Knochenfüllmaterial SpinFill, das das Wachstum von Knochen in orthopädischen und zahnärztlichen Anwendungen unterstützt und SpinHeal, ein Wundheilstoff, der bei der Versorgung von schweren und chronischen Wunden zur Beschleunigung des Heilungsverfahrens verwendet wird. Weitere Endprodukte werden bereits erforscht und entwickelt.

Die fertigen Produkte befinden sich derzeit im Zertifizierungsprozess; Spinplant rechnet für das kommende Jahr mit der Zulassung von SpinFill in Amerika und für Ende 2018 in Europa. sk

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